Exercice chez les personnes âgées à risque de diabète de type 2

Les effets de l'exercice sur la cognition et la structure cérébrale chez les personnes âgées à risque de diabète de type 2 : une étude IRM 3T

Objectifs/questions de recherche :

Dans cette étude, les questions de recherche comprenaient :

1. L'entraînement en résistance deux fois par semaine a-t-il un impact sur la fonction cognitive par rapport aux exercices d'équilibre et de tonus chez les personnes âgées à risque de diabète ?
2. L'entraînement en résistance peut-il modifier la structure et le volume du cerveau dans diverses structures cérébrales, en particulier l'hippocampe, par rapport à l'entraînement de l'équilibre et du tonus (contrôle) chez les personnes âgées à risque de diabète ?

Hypothèses:

1. 6 mois d'entraînement en résistance amélioreront la fonction cognitive chez les personnes âgées à risque de diabète par rapport à l'entraînement de l'équilibre et du tonus. Nous prévoyons de voir des améliorations significatives de la fonction exécutive dans le groupe entraîné en résistance par rapport au groupe équilibre et tonus.
2. 6 mois d'entraînement en résistance préserveront la structure et le volume de l'hippocampe chez les personnes âgées à risque de diabète par rapport aux exercices d'équilibre et de tonicité.

Conception:

Essai contrôlé randomisé de 6 mois, bras d'étude en simple aveugle : 1) Expérimental : Entraînement en résistance (RT) 2) Contrôle : Entraînement à l'équilibre et au tonus (BAT)

Méthodologie:

Présélection : les participants effectueront la présélection initiale par téléphone. Les participants intéressés recevront la lettre d'information (par e-mail ou méthode préférée) pour obtenir des informations plus détaillées sur l'étude. Ceux qui sont éligibles devront venir au laboratoire pour des évaluations de base.

Évaluations de base : les questionnaires/tests/évaluations suivants seront remplis. Les participants peuvent refuser tout ou partie des tests ou choisir de ne répondre à aucune des questions. S'ils choisissent de ne pas répondre à une question ou de passer un test nécessaire pour confirmer leur éligibilité, ils seront exclus du reste de l'étude.

Randomisation : Une fois que les participants ont terminé toutes les évaluations de base, ils seront assignés au hasard à l'un des deux groupes à l'aide d'un générateur de nombres aléatoires. Tous les participants ont des chances égales d'entrer dans les 2 groupes.

Le temps total pour effectuer les évaluations de base en laboratoire (à l'exclusion de l'imagerie par résonance magnétique ; IRM) sera de 2 à 2,5 heures.

1. Questionnaire démographique de base : Sera utilisé pour caractériser notre échantillon.
2. Indice de comorbidité fonctionnelle (ICF) : une liste de 18 éléments de diagnostics utilisée pour déterminer les comorbidités.
3. Questionnaire sur le sommeil : détermine la qualité et la quantité de sommeil sur une période d'un mois et la nuit précédente en particulier.
4. Échelle d'équilibre spécifique aux activités (ABC) : un questionnaire d'auto-évaluation en 16 items utilisé pour évaluer l'équilibre et la mobilité fonctionnelle. Les participants évaluent leur confiance en leur équilibre dans leur capacité à effectuer des activités quotidiennes.
5. Les activités instrumentales de la vie quotidienne de Lawton (IADL) : un questionnaire d'auto-évaluation utilisé pour évaluer les compétences de vie autonome.
6. Échelle d'activité physique pour les personnes âgées (PASE) : utilisée pour mesurer le niveau d'activité physique autodéclarée et se compose de 12 questions sur les loisirs, le ménage et l'activité quotidienne liée au travail.
7. Questionnaire canadien sur le risque de diabète (CANRISK) : un questionnaire d'auto-évaluation en 12 items utilisé pour déterminer si les participants présentent un risque élevé de prédiabète ou de diabète de type II.
8. Questionnaire sur le diabète : Un questionnaire pour déterminer le risque de diabète.
9. Échelle de dépression gériatrique : un questionnaire en 15 points utilisé pour tester la présence de dépression. Si une dépression est suspectée, l'investigateur principal (IP) veillera à ce que le participant reçoive une copie du questionnaire et lui conseillera de prendre rendez-vous avec son médecin de famille pour discuter des résultats.
10. 12-Item Short Form Survey (SF-12) : Enquête autodéclarée sur la santé.
11. Test de marche de six minutes : utilisé pour évaluer la capacité aérobique. Les participants marchent à leur vitesse habituelle pendant un total de 6 minutes dans le couloir à l'extérieur de notre laboratoire. La distance totale parcourue en mètres est enregistrée.
12. Test Timed Up and Go (TUG): Utilisé pour évaluer la mobilité. Les participants sont assis sur une chaise et doivent se lever, parcourir une distance de 3 mètres à leur rythme habituel, faire demi-tour, retourner à leur chaise et se rasseoir. Le temps nécessaire pour terminer chacun des deux essais distincts est enregistré en secondes.
13. Batterie de performance physique courte (SPPB) : utilisée pour évaluer la vitesse de marche, l'équilibre et la fonction physique des membres inférieurs à l'aide de tâches qui imitent les activités quotidiennes ; comprend trois tâches : la tâche d'équilibre debout, la tâche de vitesse de marche et le test de la position debout de la chaise.
14. Historique des chutes : utilisé pour évaluer la mobilité et le risque de chute.
15. Maximum d'une répétition (1RM) : une mesure physique de la force musculaire maximale d'un individu au cours d'une seule répétition et est utilisée pour déterminer la charge souhaitée pour l'entraînement en résistance. L'exercice comprend la presse à jambes, le tirage latissimus, la flexion des jambes, la presse thoracique, les flexions des biceps, les extensions des triceps et les rangées de poulies.
16. Tâche d'écran tactile d'apprentissage associatif jumelé (PAL) : utilisée pour tester l'apprentissage et la mémorisation de trois objets associés à un emplacement spatial correct sur l'écran.
17. Tâche TUNL (Trail Unique-Non-Matching-Location): Il s'agit d'une tâche de mémoire spatiale de travail qui consiste à sélectionner un stimulus différent (non correspondant) au stimulus présenté à l'écran après une période de retard. Les stimuli sont présentés dans des endroits éloignés ou rapprochés pour défier la mémoire spatiale.
18. Tâche d'écran tactile à rapport progressif (PR) : cette tâche teste la motivation et l'attention et implique de toucher à plusieurs reprises un stimulus carré au centre de l'écran pour obtenir des points au cours d'un seul essai. Le nombre de touches requises pour les points augmente sur une échelle de rampe, qui commence à une touche, puis est augmentée de quatre à chaque essai ultérieur. Si le participant cesse de répondre pendant 5 minutes, la tâche s'arrête et le point de rupture (arrêt) est enregistré.
19. Mini-Mental Status Examination (MMSE) : utilisé comme outil de dépistage des troubles cognitifs. Ce test en 11 items évalue la fonction cognitive globale dans les domaines de l'orientation, de l'enregistrement, de l'attention et du calcul, du rappel et du langage. La note maximale est de 30.
20. Montreal Cognitive Assessment (MoCA) : utilisé comme outil de dépistage des troubles cognitifs légers. Ce test évalue les capacités cognitives dans les domaines de l'attention et de la concentration, des fonctions exécutives, de la mémoire, du langage, des compétences visuoconstructionnelles, de la pensée conceptuelle, des calculs et de l'orientation. La note maximale est de 30.
21. Alzheimer's Disease Assessment Scale Cognitive Subscale 11 (ADAS-Cog-11) : Test de 11 tâches mesurant diverses fonctions cognitives (mémoire, langage, praxis, attention). Largement utilisé dans les essais cliniques pour évaluer le dysfonctionnement cognitif et la maladie d'Alzheimer.
22. Trail Making Test (TMT) : utilisé pour évaluer la fonction exécutive dans les domaines de l'attention visuelle (partie A) et du changement de décor (capacité à déplacer l'attention d'une tâche à une autre ; partie B). Le temps nécessaire pour effectuer ce test est enregistré en secondes.
23. Stroop : utilisé pour évaluer la fonction exécutive dans les domaines de l'attention sélective, de la vitesse de traitement et de la flexibilité cognitive. Le temps nécessaire pour effectuer ce test est enregistré en secondes.
24. Digit Span : utilisé pour évaluer la mémoire de travail. Les participants doivent mémoriser et rappeler une série de listes de nombres à la fois vers l'avant et vers l'arrière.
25. Tests sanguins : nous prélèverons des échantillons de sang pour tester les taux d'hémoglobine glyquée et de glycémie à jeun afin de déterminer l'état du diabète (prédiabète, diabète) et les biomarqueurs de la santé du cerveau (facteur neurotrophique dérivé du cerveau, facteur de croissance analogue à l'insuline 1). Le sang sera prélevé dans le laboratoire de santé physique. Les prises de sang seront effectuées par l'infirmière autorisée (IA) Arlene Fleischhauer dans le laboratoire du co-investigateur (Co-I) Kevin Shoemaker ou par notre étudiante en recherche formée, Olivia Ghosh-Swaby.
26. Questionnaire sur la préparation à l'activité physique (PAR-Q) : Les chercheurs fourniront ce formulaire à remplir par leur médecin de famille et à retourner. Le formulaire décrit le programme d'exercices de l'étude au médecin de famille afin qu'il puisse donner des conseils appropriés.

Formulaire de dépistage IRM : utilisé pour vérifier l'admissibilité à l'examen IRM. L'IRM sera effectuée au Centre de cartographie fonctionnelle et métabolique de l'Institut de recherche Robarts.

L'analyse d'une heure comprendra les éléments suivants :

1. IRM structurelle 3Tesla (3T) scan (T1) pour examiner les images de la structure cérébrale en images structurelles spécifiques au sujet.
2. Connectivité fonctionnelle à l'état de repos pour examiner l'activation dans le réseau à l'état de repos.

Intervention d'exercice : les cours d'exercice auront lieu deux fois par semaine pendant 26 semaines (6 mois). Les cours seront des cours de groupe, avec jusqu'à 5 participants dans chaque classe. Tous les cours dureront 1 heure au total - 10 minutes d'échauffement, 40 minutes d'exercices principaux, 10 minutes de récupération. Les chefs de classe seront présents pendant tous les cours pour surveiller l'essoufflement des participants, la bonne technique et pour réduire les risques / dangers pendant les cours d'exercices. Ce protocole a été largement utilisé par le PI (Liu-Ambrose et al., 2010 ; Liu-Ambrose et al., 2012 ; Nagamatsu et al., 2012 ; Nagamatsu et al., 2013).

ENTRAÎNEMENT EN RÉSISTANCE : Les exercices seront effectués dans le laboratoire d'exercices de Kevin Shoemaker au Pavillon des sciences de la santé. Les participants utiliseront les appareils de musculation programmables ainsi que des poids libres pour cibler les principaux groupes musculaires. De plus, ils effectueront des mini-squats, des mini-fente et des marches en fente. Les participants effectueront deux séries de 6 à 8 répétitions. Le stimulus d'entraînement sera augmenté en utilisant la méthode "7-RM" - lorsque 2 séries de 6-8 répétitions sont complétées avec une forme appropriée et sans inconfort. Nous enregistrerons le nombre de séries complétées et la charge soulevée pour chaque exercice pour chaque participant à chaque cours.

ÉQUILIBRE ET TONUS (Contrôle) : Les exercices seront effectués dans le laboratoire d'exercices des sciences de la santé (comme ci-dessus). Ceux-ci comprendront des exercices d'étirement, des exercices d'amplitude de mouvement, des exercices de base de renforcement musculaire, des exercices d'équilibre et des techniques de relaxation. Seul le poids corporel sera appliqué (c'est-à-dire, aucune charge supplémentaire). Ce groupe contrôle les variables confusionnelles telles que l'entraînement physique reçu en se rendant aux centres d'entraînement, l'interaction sociale et les changements de mode de vie secondaires à la participation à l'étude

Conformité : La présence aux cours sera enregistrée par les instructeurs.

Événements indésirables : Tous les événements indésirables qui surviennent pendant les cours d'exercices seront enregistrés et signalés immédiatement.

Questionnaire de fidélité : pour assurer la cohérence entre les classes d'exercices et aider à identifier les problèmes potentiels du programme, un questionnaire a été rempli par un affilié non étudiant une fois par mois, où il / elle a assisté et évalué une session RT et BAT sélectionnée au hasard.

Évaluations mensuelles : Au cours de l'intervention d'exercice de 6 mois, les participants effectueront les évaluations suivantes mensuellement.

1. PASSER
2. Calendrier des chutes

Évaluations finales : toutes les évaluations de base seront effectuées à la fin de l'essai (26 semaines), Y COMPRIS l'IRM et la prise de sang avec consentement.

Importance:

Cette étude permettra d'élucider si l'exercice de résistance est une intervention plausible pour le déclin cognitif chez les personnes à risque de diabète. Les résultats de cette étude détermineront également un moment viable pour intervenir avant le début d'un déclin significatif chez les personnes âgées présentant une homéostasie métabolique perturbée. De plus, cette étude a le potentiel d'identifier des stratégies rentables et accessibles pour améliorer la fonction cognitive chez les personnes à risque de déclin. Compte tenu de l'énorme fardeau (financier, qualité de vie, indépendance) du déclin cognitif dans notre société vieillissante, les implications positives potentielles de notre étude ne peuvent être surestimées.